I JORNADAS TÉCNICAS Winetech DESARROLLO DE SENSORES COMERCIALES PARA EL CONTROL DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DEL VINO

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Tomás Pascual Muñoz Agüero
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1 I JORNADAS TÉCNICAS Winetech DESARROLLO DE SENSORES COMERCIALES PARA EL CONTROL DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DEL VINO Jorge Marcos Acevedo Camilo Quintáns Graña Feria VINTECH, Fundación Fexdega, Vilagarcía de Arousa 1 Índice Introducción Desarrollos realizados Sensor optoelectrónico Estructura del sensor Primeros ensayos Optimización del radio de curvatura Prototipo nº 1 Prototipo nº 2 Prototipo nº 3 Sensor ultrasónico Demostración práctica Conclusiones 2

2 Introducción Necesidad Desarrollo de sensores para medida de densidad en procesos de fermentación (vino, sidra, etc.). Principios físicos utilizados Sensores optoelectrónicos basados en fibra óptica. Sensores de ultrasónicos basados en dispositivos emisores y receptores de ultrasonidos. Antecedentes Sensores optoelectrónicos para medida de densidad del electrolito en baterías plomo-ácido.. Sensores optoelectrónicos para la medida de otras variables (temperatura, ph, humedad, etc.). Otras Universidades. Sensores ultrasónicos para medidas de densidad. Otras Universidades. 3 Sensor optoelectrónico Desarrollos realizados Se realizaron 3 prototipos. Cada uno de ellos consta de: Elemento sensor. Sistema electrónico asociado: Alimentación. Acondicionamiento de la señal. Visualización de la medida. Almacenamiento de la información. Sensor ultrasónico Se está desarrollando un prototipo actualmente 4

$(n 0 = 1) Núcleo (n 1 > n 2 ) La cantidad de luz refractada depende del$ $índice de refracción del medio.$ 5 Estructura del sensor A la fibra de medida (fibra sensible) se le

5 Estructura del sensor A la fibra de medida (fibra sensible) se le

3 Principio físico utilizado Sensor optoelectrónico Corteza (n 2 ) Aire (n 0 = 1) Núcleo (n 1 > n 2 ) La cantidad de luz refractada depende del índice de refracción del medio. El índice de refracción del medio depende de la densidad de éste. 5 Estructura del sensor A la fibra de medida (fibra sensible) se le retira la funda de protección. Se añade una segunda fibra (fibra de referencia) para compensar errores de modo común. 6

4 Primeros ensayos 7 Optimización del radio de curvatura (I) 8

5 Optimización del radio de curvatura (II) 9 Prototipo nº1 10

6 Prototipo nº1 (I) 11 Prototipo nº1 (II) 12

7 Prototipo nº1 (III) 13 Prototipo nº1 (IV) 14

8 Prototipo nº1 (V) 15 Pruebas Prototipo nº1 (I) Centro de Viticultura y Enología de Ribadumia, Xunta de Galicia 16

9 Pruebas Prototipo nº1 (II) 17 Resultados Prototipo nº1 (I) Medida de densidad 18

10 Resultados Prototipo nº1 (II) Precipitación del bitartrato potásico 19 Resultados Prototipo nº1 (III) 20

11 Posible solución Sensor Tanque de medida Bomba de agua Drenaje Tanque de vino Bomba de Vino 21 Prototipo nº2 22

tiempo que tarda la señal en recorrer el medio depende del espacio a

12 Prototipo nº3 23 Sensor ultrasónico en líquidos Principio físico utilizado Medio Emisor de ultrasonidos Receptor de ultrasonidos El tiempo que tarda la señal en recorrer el medio depende del espacio a recorrer y de la densidad del medio. K: módulo de compresibilidad. v = K ρ 24

13 Demostración práctica 25 Conclusiones En el proceso de fermentación del mosto intervienen variables que se controlan de forma manual o semiautomática: ρ, T, etc. La medida continua de la densidad, como medida indirecta del alcohol, es útil para prever la correcta evolución del proceso de fermentación. Actualmente no se suele realizar una medida continua de la densidad en tanque. Es posible desarrollar sensores de bajo coste que facilite su uso extensivo en las bodegas. Los prototipos de sensores basados en fibra óptica y ultrasonidos demuestran que es factible su industrialización. Estos experimentos se podrían extender a otras variables, tanto del mosto, como de la uva y, posteriormente, del vino. Acidez, turbidez, etc. 26

14 Agradecimientos Al INGACAL y FEUGA por invitarnos a participar en el proyecto Winetech. Al Ministerio de Educación y Ciencia por la financiación recibida para el desarrollo de los prototipos a través del proyecto DPI Al Centro de Viticultura y Enología de Ribadumia de la Xunta de Galicia por colaborar en los ensayos realizados en bodega y por su constante apoyo y soporte técnico. 27 Jorge Marcos Acevedo Camilo Quintáns Graña acevedo@uvigo.es quintans@uvigo.es 28

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